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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Teoría: cálculo de circuitos oscilatorios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante Las consideraciones que se dan a continuación son válidas no sólo para los circuitos autoosciladores, sino también para cualquier otro utilizado en dispositivos de ingeniería de radio, por ejemplo, en receptores de radio. Ya hemos dado la fórmula para la frecuencia de sintonización del circuito y se puede utilizar con éxito sustituyendo todos los datos en unidades básicas: capacitancia, en faradios, inductancia, en henry. La respuesta, por supuesto, estará en hercios. Para simplificar los cálculos, puedes sustituir la capacitancia en nanofaradios (miles de picofaradios), y la inductancia en milihenrios, entonces la respuesta será en megahercios: f = 0,16/(LC)1/2 Los circuitos oscilantes de radiofrecuencia a menudo se sintonizan en frecuencia mediante condensadores variables (VCA). Los rangos típicos para cambiar la capacitancia de dichos condensadores son 5...180, 5...360 o 17...500 pF. Al calcular, es necesario tener en cuenta las pequeñas capacitancias intrínsecas de la bobina, la instalación y la capacitancia de entrada de la cascada conectada al circuito. Añaden relativamente poco a la capacidad máxima del KPI, pero aumentan significativamente la capacidad mínima del circuito, reduciendo el rango de sintonización. Para igualar las capacitancias mínimas de varios circuitos sintonizables simultáneamente, los capacitores de sintonización se conectan en paralelo a las secciones del bloque KPI (C1 y C3 en la Fig. 52).
En la práctica, la capacitancia del circuito sintonizado cambia no más de 10 veces, lo que da solo un cambio de frecuencia triple. Hacer coincidir la configuración del circuito en el extremo de baja frecuencia del rango se logra cambiando la inductancia de las bobinas, para lo cual están equipadas con trimmers magnetodieléctricos (ferrita, magnetita, etc.). Los valores de inductancia típicos para bobinas de onda media son de aproximadamente 200 µH, para bobinas de onda larga, 2 mH. La mayor dificultad para los radioaficionados es calcular el número de vueltas de las bobinas. La fórmula exacta se deriva para un solenoide con una longitud de devanado mucho mayor que el diámetro: L = μμ0N2S/L1 donde μ es la permeabilidad magnética del magnetodieléctrico; μ0 = 4π· 10-7 H/m - constante magnética; N - número de vueltas; S es el área de la sección transversal de la bobina; (- longitud de devanado. Al sustituir las dimensiones en metros, la respuesta se obtiene en henry. La misma fórmula da muy buenos resultados para bobinas toroidales enrolladas en anillos de ferrita. La longitud de devanado en este caso es la circunferencia de la línea central del anillo. Para antenas de ferrita, la fórmula también es adecuada, pero como el circuito magnético no está cerrado, es necesario tomar el valor efectivo μ, que para varillas extendidas con una permeabilidad magnética de 400-1000 es solo 50...150. Los valores típicos para el número de vueltas de las bobinas de antena magnética para el rango MF son 50...70, DV - 200...250. Como ya se mencionó en la Sección 7.3, para aumentar el factor de calidad de las bobinas DV y MV, se enrollan con alambre LESHO trenzado a partir de varios (de 7 a 81) conductores delgados aislados. Si dicho cable no está disponible, puede hacerlo usted mismo con alambre PEL con un diámetro de 0,07 a 0,1 mm. Al soldar los cables, se pelan, se retuercen y se sueldan entre sí. Los conductores rotos o sin soldar reducen el factor de calidad de la bobina. Las bobinas de onda corta se enrollan con alambre de cobre unipolar con un diámetro de 0,4 a 1,5 mm, preferiblemente plateado, pero también se puede utilizar alambre de la marca PEL. La inductancia de una bobina cilíndrica de una sola capa (en μH) se puede determinar mediante la fórmula empírica: L = DN2/(102L/D+45), en la que se sustituyen el diámetro D y la longitud del devanado L en cm. factor de calidad, el bobinado debe realizarse en pasos (es decir, espacio entre vueltas), aproximadamente igual al diámetro del cable. No intente hacer la bobina demasiado pequeña: ¡el factor de calidad de las bobinas de tamaño pequeño es menor! El número de vueltas de las bobinas KB no suele superar las 10...20. A menudo, los radioaficionados tienen que utilizar bobinas ya preparadas, por ejemplo, de circuitos de receptores de radiodifusión o televisores antiguos. Surge la pregunta, ¿cómo reconstruir el circuito a una frecuencia diferente? Aquí es útil hablar de algunos principios simples: la inductancia de una bobina con dimensiones fijas siempre es proporcional al cuadrado del número de vueltas, por lo tanto, para aumentar la inductancia, por ejemplo, a la mitad, es necesario aumentar la número de vueltas en 1,4 veces. La frecuencia de sintonización del circuito para una capacitancia fija se reduce 1,4 veces; es inversamente proporcional al número de vueltas. Es curioso que la longitud de onda a la que está sintonizado el circuito sea directamente proporcional al número de vueltas de la bobina y, por tanto, a la longitud del cable. En conclusión, observamos que los circuitos con una inductancia muy alta y una capacitancia baja parecen ridículos y funcionan mal, o viceversa. De hecho, con una capacitancia de circuito baja, todo tipo de capacitancias parásitas comienzan a desempeñar un papel importante: la capacitancia entre espiras de la bobina, la capacitancia de instalación, la capacitancia intrínseca de las partes conectadas al circuito, etc. una capacitancia grande conduce a un aumento en el papel de la inductancia parásita de los cables de conexión, además de reducir la resistencia resonante del circuito igual a pQ. La resistencia característica del circuito p=(LC)1/2 suele elegirse entre cientos de ohmios y varios kOhmios. Autor: V.Polyakov, Moscú
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